管片楔形量计算14174.pdf

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1、管片楔形量 一、管片楔形量计算 护盾式 TBM（含盾构）在曲线段施工和蛇行修正时，需要使用楔形管片环，楔形管片环分为左转环及右转环。蛇行修正用楔形管片环的数量，会因工程区域内所包含的缓曲线和急曲线区段的比例、有无 S 形曲线等的隧道线路、影响 TBM（含盾构）操作稳定性的周围围岩的情况而不同。通常，蛇行修正用楔形管片环数量大概是直线区间所需管片环数的 3%5%，可通过线形计算。楔形量除了根据管片种类、管片宽度、管片环外径、曲线外径、曲线间楔形管片环使用比例、管片制作的方便性确定外，还应根据盾尾操作空隙而定。根据区间隧道线形，其最小半径为 350m，建议曲线拟合采用楔形量 38mm 的楔形管片环

2、，模拟线形采用标准环、左转环和右转环组合的方式。管片楔形量确定主要因素有三个：线路的曲线半径；管片宽度；标准环数与楔形环数之比 u 值。还有一个可供参考的因素：楔形量管模的使用地域。楔形量理论公式如下：=D（m+n）B/nR（D-管片外径，m:n-标准环与楔形环比值，B-环宽，R-拟合圆曲线半径）结合青岛市地铁 1 号线工程具体情况，TBM 施工区段线路最小曲线半径为350m，按最小水平曲线半径 R=350m 计算，楔形量=38mm，楔形角=。楔形量与转弯半径关系（如图）的计算公式如下：曲线中心 图 楔形量与转弯半径关系图 根据圆心角的计算公式：X180L/R 式中：L段线路中心线的长度(mm

3、)，R曲线半径(mm)，X圆心角。将圆心角公式代入得，180(1500-/2)/(R-3000)=180(1500+/2)/(R+3000)简化得楔形量与转弯半径关系公式：(1500-/2)/(R-3000)=(1500+/2)/(R+3000)R=9000000/将管片拼装的最大楔形量=38mm 代入上式计算得此转弯环管片的理论最小转弯半径为：R=236842mm。本工程盾构区间环宽 1200mm 的管片为满足曲线模拟和施工纠偏的需要，设计了左、右转弯楔形环，通过与标准环的各种组合来拟合不同的曲线。管片楔形量计算应考虑线路最小曲线半径、管片环类型、管片环排版方式、曲线拟合误差等因素，并留有一

4、定的余量，以满足最小曲线半径段的施工要求。楔形环为双面楔形，楔形量为=，楔形角=（），楔形量平分为两部分，对称设置于楔形环的两侧环面。在标准环：楔形环按照 1：1 排版的情况下能满足 R=300m的最小平面曲线半径。在不同平面曲线半径下的楔形环与标准环的比例见下表：表 5-3 不同平面曲线半径的盾构楔形环与标准环组合比例 R（m）300 400 500 600 700 800 1000 1500 2000 楔形环：标准环 1:1 3:5 3:7 1:3 3:11 3:13 3:17 1：9 3：37 二、参考一期刊论文，论文中对管片楔形量的计算有论述：具体可参照“小半径曲线地铁隧道盾构施工技术”，作者：陈强。三、管片的检算可以参考“小半径曲线盾构施工技术”中有关楔形量的检算。